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受控系统的特征

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有序性 　系统内部的各组成部分称为子系统。在各子系统之间总存在着有一定秩序的相互作用。通过能量或物质的传递和信息的交换，各子系统相互作用导致它们的状态随时间发生变化，从而形成系统的演变。在不同的非受控系统的演化中，有序性可以增加，也可以减少。例如，在一个封闭的热力学系统的演化过程中，有序性总趋向于减少，这就是热力学第二定律中所断言的熵总有增长的趋势。I.普里戈金在他的耗散结构理论中阐明了在某些开放的非受控系统中有序性有增长即熵减少的可能，如在生物系统中所发生的那样。在受控系统中，人为的控制作用总是追求使系统的有序性增加，使能量更为集中（熵减少），有用信息更为浓缩（信息熵减少），使系统的演变朝着对人们有利的方向发展。关于保持系统稳定性的理论和方法，即保持持久的高度的有序性，曾经是早期控制论系统首先关注的命题。最优控制理论和最优化方法、线性规划和动态规划、对策论、排队论等，都是使受控系统达到最大有序性的理论和方法。  　　自适应性和自组织性 　处于所研究的系统以外的部分叫做系统的环境。系统与环境的分界称为系统的边界。环境通过边界对系统施加的影响称为摄动。在自然界和人类社会中，绝对封闭和孤立的系统实际上是不存在的，任何系统都要受外界环境的影响，因而都是开放的。系统控制论所研究和追求的重要目标之一是赋予系统以自适应性，这就是说使系统在外界环境的摄动作用和内部结构不断变化的情况下保持受控系统能正常地、稳定地运转，原定的目标不至于受到干扰和破坏。在系统控制论中，运用状态信息反馈的理论和方法是使系统获得自适应能力的最重要和最有效的措施之一。反馈原理的应用能使受控系统的功能不受或少受环境摄动变化和内部结构变化的影响。此外，人们还发明了很多专门性的技术，以提高系统对特定的环境变化和内部结构变化的适应性，统称为自适应控制理论。  　　系统的行为不仅依赖于它的各组成部分即子系统本身的特性，更取决于子系统之间的相互作用顺序和方式，即系统的结构。系统结构的变化可以导致完全不同的系统行为。在理论上和实践中已经证明，无论工程系统或社会系统,有可能使之具有自我组织的能力,即根据环境条件的变化或系统发展目标的转移，受控系统能自动地改变自身的内部结构以适应外界环境的变化，或者有利于达到系统激发的新目标。在生物系统中，无论是动物界或植物界，都在一定程度上具备这种能力。把生物界中的这种自组织能力推广到工程的和社会的系统是系统控制论中的一个重要课题，称为系统的自组织理论。  　　智能性 　关于系统的概念和论述早在古代哲学家的著作中即已有所涉及，十九世纪和二十世纪上半叶更有众多的思想家和自然科学家对系统学做过研究。例如，L.von贝塔朗菲所建立的关于开放系统的概念,对系统科学的发展起了推动作用。但是，系统学特别是系统控制论之所以只是最近才成为有实际应用价值的科学技术，主要是由于控制论及其相邻学科的发展和电子计算机科学和微电子技术的巨大进步和实用化。具有每秒数亿次运算速度、数千兆字节快速存储能力的计算机，为系统分析、系统控制和系统决策等提供了强大的技术手段。计算机技术除具有强大的数值计算能力以外，还具有文字处理、图像处理和逻辑运算能力，以及模拟人类专家和技师的智慧和经验的能力。能从可变的原始信息导出所期望的逻辑结论的算法论所处理问题的范围日益扩大。能准确而快速记忆和瞬时调用大百科全书所含信息规模的数据库技术，为对大型或巨型系统分析奠定了物质技术基础。对不同民族语言表达的信息的自动翻译技术和计算机辅助设计技术为决策科学提供了强大武器。在现代计算技术的支持下，在凡是人类的认识能力和判断能力所能达到的领域，无论问题多么复杂和所依赖的初始信息如何繁多，系统分析工作都能有条不紊地进行下去，直至得到所期望的结果为止。在系统控制论中，除命题必须由人提出以外，信息的采集，信息的处理，无论是文字的、数值的、逻辑的、图形的，都能借助计算机技术自动地完成，并且按初始命题的要求给出合乎逻辑的判断，提出可能的决策方案，这就是智能性的含义。

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